本申请属于燃气轮机技术领域，特别涉及一种变循环航空发动机模式选择机构地面验证试验装置，包括：用于固定安装试验件的试验件转接筒；周向安装有多个承载基础作动筒的鼠笼式承载基础；一端固定在试验基础平台另一端连接鼠笼式承载基础并驱动鼠笼式承载基础轴向位移的承载基础作动筒；其中，试验件具有多个周向分布的由试验件作动筒驱动的阀片，阀片作动筒对阀片施加始终垂直于阀片的载荷；阀片作动筒铰接在相邻两根支杆之间；阀片作动筒随鼠笼式承载基础轴向移动而上下摆动，采用集中力代替阀片气动均布力方式进行调节机构的地面验证的试验方案，代替气压加载方式进行地面验证试验方案，不需气源加载设备，最大限度的减低了试验成本和周期。了试验成本和周期。了试验成本和周期。
【技术实现步骤摘要】
一种变循环航空发动机模式选择机构地面验证试验装置
[0001]本申请属于燃气轮机
，特别涉及一种变循环航空发动机模式选择机构地面验证试验装置。
技术介绍
[0002]变循环发动机有两种典型的工作模式，即“单涵”模式和“双涵”模式，通过模式选择机构可在两种模式之间随意切换。某型发动机翻转板式、主动式模式转换机构，其调节机构基于曲柄滑块结构，使用作动器驱动调阀片开关，阀片关闭时为“单涵”模式；阀片打开时为“双涵”模式。阀片外表面受到涵道气流压力，在阀片开关过程中其压大小和方向发生变化，压力的合力始终垂直于调节片表面，某型航空发动机阀片在开关过程中所受载荷的大小和方向，可以看出阀片开关过程中所受载荷的大小和方向都发生变化。在发动机台架进行试验验证周期长、成本高，如试验件发生问题损失巨大，需要在试车台验证前进行地面验证，考核其强度、寿命及功能性。采用气压加载方式进行地面验证需要高气压、大流量气源设备，成本巨大，难以实现。
[0003]采用结构静力载荷处理方式：用作动器对阀片施加集中力代替阀片的气动均布力，进行除阀片之外的调节机构的地面验证，考核其强度、寿命及功能性；再单独对阀片进行均布载荷的强度试验，考核其强度及寿命。这样调节机构的所有的零部件都能得到有效的验证。用作动器对阀片施加集中力代替阀片的气动均布力，要求阀片开关过程中载荷方向随阀片转动且始终垂直于阀片加载部位平面，传统结构静力加载单元只能实现对固定方向载荷的施加，无法实现变方向载荷的施加。
[0004]整个变循环发动机模式选择机构有8个阀片，阀片之间空间狭小，在狭小的空间内实现8个阀片作动器安装、调试困难；为满足变方向、变载荷阀片载荷施加，要求8个阀片作动器的承载基础与主动式模式转换机构的作动器同步联动，因空间狭小阀片作动器的行程有限，只能在工作范围调节内，调试过程中如承载基础超出正常工作范围，超出阀片作动器自动调节行程，承载基础会拖动阀片作动器对阀片施加非正常载荷，有损坏阀片试验件的风险；8个阀片与阀片作动器之间角向位置会有加工偏差，导致阀片与阀片作动器之间无法正常安装，同时2者之间角向加工偏差使两者之间的载荷不在同一轴线上，阀片载荷异常。
[0005]现有技术的缺点：
[0006]1、采用阀片作动器对阀片施加集中力代替阀片的气动均布力，进行调节机构的地面验证，代替气压加载方式进行地面验证，不需气源设备，最大限度的减低了试验成本；
[0007]2、解决传统结构静力加载单元只能实现对固定方向载荷的施加的限制，满足阀片开关过程中施加的阀片载荷变方向、变大小的需求；
[0008]3、在狭小的空间内设计与主动式模式转换机构的作动器同步动作的承载基础和保护装置，解决阀片作动器安装、调试困难问题，保护试验件的安全；
[0009]4、设计阀片作动器多自由度安装座，满足阀片作动器轴向、周向多自由度转动的需求，解决阀片与阀片作动器之间安装困难，载荷干涉问题。
技术实现思路
[0010]为了解决上述问题，本申请提供了一种变循环航空发动机模式选择机构地面验证试验装置，包括：
[0011]用于固定安装试验件的试验件转接筒；
[0012]周向安装有多个承载基础作动筒的鼠笼式承载基础；
[0013]一端固定在试验基础平台另一端连接鼠笼式承载基础并驱动鼠笼式承载基础轴向位移的承载基础作动筒；
[0014]其中，试验件具有多个周向分布的由试验件作动筒驱动的阀片，阀片作动筒对阀片施加始终垂直于阀片的载荷；
[0015]鼠笼式承载基础包括：上支板、下支板以及周向分布并连接在上支板与下支板之间的支杆，阀片作动筒铰接在相邻两根支杆之间；阀片作动筒随鼠笼式承载基础轴向移动而上下摆动。
[0016]优选的是，阀片作动筒通过多自由度安装座安装在相邻两根支杆之间，多自由度安装座的上下两侧通过第二销轴铰接在上支板与下支板之间，多自由度安装座具有绕第二销轴轴线旋转的自由度；阀片作动筒通过第一销轴铰接在自由度安装座具有的中心孔中，阀片作动筒具有沿第一销轴轴线旋转的自由度。
[0017]优选的是，下支板下端面具有导筒，导筒套在轴承内侧，轴承通过安装座固定在试验件转接筒内壁上。
[0018]优选的是，轴承外侧具有测量下支板轴向位移量的承载基础位移传感器。
[0019]优选的是，在上支板的上端具有固定在横梁上端的上限位块，限制上支板轴向向上方向的位移。
[0020]优选的是，试验件作动筒上具有作动筒位移传感器，通过作动筒位移传感器及承载基础位移传感器的电信号控制承载基础作动筒以及阀片作动筒的伸缩量。
[0021]优选的是，轴承的安装座上安装有下限位块，限制下支板轴向向下的位移自由度。
[0022]本申请的优点包括：
[0023]1、采用集中力代替阀片气动均布力方式进行调节机构的地面验证的试验方案，代替气压加载方式进行地面验证试验方案，不需气源加载设备，最大限度的减低了试验成本和周期；
[0024]2、设计的多自由度随动加载方案，解决传统结构静力加载单元只能实现对固定方向载荷的施加的限制，实现了变载荷方向、变载荷大小的加载能力；
[0025]3、本专利技术采用的鼠笼式承载基础结构，利用几根简单的支杆和平板在有效空间内实现了8个作动器安装，其结构简单、安装方便，无需复杂结构降低了试验工装加工成本；
[0026]4、本专利技术采用的多自由度安装座结构，利用一个圆环和销子实现了作动器在空间内多自由度的转动的功能，其结构简单紧凑、安装方便，无需复杂结构实现了作动器的安装，降低了试验工装加工成本。
附图说明
[0027]图1是本申请一优选实施方式试验装置在阀门打开状态示意图；
[0028]图2是本申请一优选实施方式试验装置在阀门关闭状态示意图；
[0029]图3是本申请一优选实施方式鼠笼式承载基础正视图；
[0030]图4是本申请一优选实施方式鼠笼式承载基础俯视图；
[0031]图5是本申请一优选实施方式多自由度安装座示意图；
[0032]图6是本申请一优选实施方式鼠笼式承载基础、安装多自由度安装座、阀片作动筒示意图。
[0033]图7是某型航空发动机主动式模式转换机构示意图。
具体实施方式
[0034]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
[0035]试验装置如图1
‑
2所示，试验件11本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变循环航空发动机模式选择机构地面验证试验装置，其特征在于，包括：用于固定安装试验件(11)的试验件转接筒(3)；周向安装有多个阀片作动筒(12)的鼠笼式承载基础(8)；一端固定在试验基础平台(1)另一端连接鼠笼式承载基础(8)并驱动鼠笼式承载基础(8)轴向位移的承载基础作动筒(4)；其中，试验件(11)具有多个周向分布的由试验件作动筒(13)驱动的阀片(9)，阀片作动筒(12)对阀片(9)施加始终垂直于阀片(9)的载荷；鼠笼式承载基础(8)包括：上支板(81)、下支板(82)以及周向分布并连接在上支板(81)与下支板(82)之间的支杆(83)，阀片作动筒(12)铰接在相邻两根支杆(83)之间；阀片作动筒(12)随鼠笼式承载基础(8)轴向移动而上下摆动。2.如权利要求1所述的变循环航空发动机模式选择机构地面验证试验装置，其特征在于，阀片作动筒(12)通过多自由度安装座(84)安装在相邻两根支杆(83)之间，多自由度安装座(84)的上下两侧通过第二销轴(85)铰接在上支板(81)与下支板(82)之间，多自由度安装座(84)具有绕第二销轴(85)轴线旋转的自由度；阀片作动筒(12)通过第一销轴(86)铰接在自由度...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍成民，项钧清，程欢欢，王常林，田常棵，王迪，王玉新，张鹏，李成玉，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：
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